DE1580939C3 - Lüftungsgitter für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Lüftungsgitter der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher bezeichneten Art. Ein derartiges Lüftungsgitter ist bekannt (AT-PS 2 13 446 und DE-AS 11 93 084).

Bei der Konstruktion von Lüftungsgittern für Fahrzeuge ist es üblich, die Lamellen V-förmig auszubilden, um deren mechanische Steifigkeit zu erhöhen (vgl. z. B. US-PS 19 60 629 und 27 57 765). Es ist ferner bekannt (AT-PS 2 13 446, DE-AS 11 93 084 und US-PS 19 95 456), zur gleichzeitigen Grobreinigung der durch das Lüftungsgitter strömenden Luft zwei hintereinanderliegende, seitlich versetzte Reihen V-förmiger Lamellen vorzusehen, und zwar so, daß deren V-förmige Öffnungen auf Lücke ineinandergreifen. Durch diese Lüftungsgitterausbildung wird zwar erreicht, daß ein Teil der Staubpartikel, Regentropfen, Schneeflocken und dgl. innen an den Wandungen der Lamellen der zweiten Reihe abprallt und infolge der Schwerkraftwirkung nach unten fällt, doch können im Bereich der freien Schenkelenden der auf Lücke gegenüberstehenden V-förmigen Lamellen Luftwirbel entstehen, die sich auf die Luftströmung im Lüftungsgitter störend auswirken, mit der Folge, daß das

3s Abscheiden von Regen, Schnee und sonstigen Verunreinigungen der Luft nicht in optimalem Maße gewährleistet ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, ein Lüftungsgitter der eingangs erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß der Luftstrom innerhalb des Lüftungsgitters im wesentlichen laminar ist und damit eine optimale Abscheidung von Regen, Schnee usw. erfolgt.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Kombination der im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dabei ist das Merkmal der senkrechten Abbiegung der Lamellenschenkel im Bereich ihrer Enden aus den US-PS 19 60 629 und 27 57 765 für sich bereits bekannt, jedoch nur in Verbindung mit gleichgerichteten angeordneten Lamellen bzw. mit einem aus einer einzigen Reihe V-förmiger Lamellen bestehenden Lüftungsgitter.

Der mit dem erfindungsgemäßen Lüftungsgitter erzielte technische Fortschritt besteht darin, daß der Luftstrom innerhalb des Lüftungsgitters praktisch laminar ist, so daß eine optimale Abscheidung von unerwünschten Luftbestandteilen, wie Regentropfen, Schneeflocken usw. erzielt wird. Die Laminarisierung des Luftstromes gewährleistet ferner eine völlig gleichmäßige Beaufschlagung eines hinter dem Lüftungsgitter angeordneten Luftfilters, wodurch sich eine längere Standzeit des Luftfilters und somit eine größere Wirtschaftlichkeit ergibt. Außerdem wird bei höheren Luftgeschwindigkeiten durch die Laminarisierung des Luftstromes der Luftwiderstand bzw. der Druckverlust im Lüftungsgitter vermindert.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in

den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

A b b. 1 einen horizontalen Teilschnitt durch ein Lüftungsgitter mit strömungsgünstig geformten Lamellenenden,

Abb.2 ein Lüftungsgitter nach Abb. 1, jedoch mit verschieden langen Schenkeln der einzelnen Lamellen,

Abb.3 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Lüftungsgitters mit verschieden langen Lamellenschenkeln, ι ο

A b b. 4 ein Lüftungsgitter nach A b b. 2, jedoch mit verschiedenen Abständen zwischen den Lamellenenden,

A b b. 5 und 6 mit einer Entwässerungsnut versehene Lamellen,

Abb.7 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Einstellen des durch die Lamellenschenkel eingeschlossenen Winkels sowie des Abstandes zwischen den Lamellenreihen,

A b b. 8 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zum Einstellen des durch die Lamellenschenkel eingeschlossenen Winkels für jede einzelne Lamelle,

A b b. 9 die vereinfachte Darstellung eines Lüftungsgitters nach den A b b. 1 bis .4 und 7 bis 8 und

A b b. 10 das Lüftungsgitter nach A b b. 9, jedoch nach Einstellen eines kleineren Abstandes von Mitte Lamelle zu Mitte Lamelle. : ■.■.·■·;

Das Lüftungsgitter gemäß A b b. 1 besteht aus einem in der strichpunktiert angedeuteten Fahrzeugwand 1 befestigten Tragrahmen 2 und zwei lose aneinanderliegenden Einsatzrahmen 3 und 4, an denen je eine Reihe lotrechter und im Abstand voneinander stehender äußerer bzw. innerer Lamellen 5 bzw. 6 V-förmigen Querschnitts befestigt, z. B. angeschweißt sind. Hierbei sind die Lamellen 5 der einen Reihe gegen die Lamellen 6 der anderen Reihe um den halben Lamellenabstand versetzt und spiegelbildlich zu diesen angeordnet. Die Einsatzrahmen 3 und 4 sind mittels Schrauben 7, Bolzen od. dgl. im Tragrahmen 2 gehalten und gegenüber diesem durch einen Profilgummi 8 abgedichtet, um Nebenluftströmungen zu vermeiden.

Die Lamellenschenkel 5a bzw. 6a sind im Bereich ihrer Enden 9 senkrecht zur Fahrzeugwand 1 abgebogen, wodurch eine Laminarisierung des das Lüftungsgitter durchströmenden Luftstromes erreicht wird. Hierbei wird einerseits die Wirbelbildung bei der Ausströmung aus den äußeren Lamellen 5 vermindert und dadurch die Abscheidung von Wasser, Schnee usw. verbessert und andererseits ein hinter den inneren Lamellen 6 angeordnetes, in der Zeichnung nicht dargestelltes Luftfilter gleichmäßig beaufschlagt, wodurch sich dessen Standzeit wesentlich erhöht.

Bei den in A b b. 1 links dargestellten Lamellen 5 bzw. 6 liegen die abgebogenen Enden 9 der Lamellenschenkel 5a bzw. 6a in der durch die Stoßfuge 10 der Einsatzrahmen 3 und 4 gebildeten Ebene, während sie sich bei den rechts dargestellten Lamellen überdecken, d. h. in verschiedenen lotrechten parallelen Ebenen liegen, wodurch sich bei entsprechenden Geschwindigkeiten eine weitere Laminarisierung des Luftstromes ergibt. Der die Lamellenschenkel 5a bzw. 6a einschlie.-ßende Winkel α wird so gewählt, daß bei Fahrzeugen mit niedriger bzw. mittlerer Regelfahrgeschwindigkeit, also z. B. bei Rangierlokomotiven ein kleinerer Winkel, etwa 30°, bei Güterzuglokomotiven ein mittlerer Winkel, etwa 70°, und bei schnellfahrenden Fahrzeugen, z. B. Schnellzuglokomotiven, ein größerer Winkel, z. B. etwa 90—100° vorgesehen ist/Damit wird der für den vorgesehenen Zweck optimale Abscheidungsgrad des Lüftungsgitters erreicht. Das Lüftungsgitter, d. h. die Lamellenrücken 11 der äußeren Lamellenreihe schließen beim Ausführungsbeispiel mit der Fahrzeugaußenwand 12 bündig ab, sie können diese jedoch auch mehr oder weniger überragen.

Um die an der Fahrzeugaußenwand 12 vorbeistreichende Luftströmung auf das Lüftungsgitter zu richten, können der Tragrahmen oder, wie beim Ausführungsbeispiel strichpunktiert dargestellt, die Fahrzeugaußenwand 12 mit Vorsprüngen 13, Ausbuchtungen 14 oder Leitblechen 15 versehen sein.

Die Enden 9 der abgebogenen Lamellenschenkel 5a bzw. 6a weisen eine im Querschnitt etwa tragflügelartige bzw. tropfenartige Form auf. Durch diese strömungstechnisch günstige Ausbildung ergibt sich eine düsen- bzw. diffusorartige Wirkung im Spalt 16 zwischen benachbarten Lamellen, weil beim Lufteintritt, also an den am Fahrzeug außen liegenden Lamellen 5 eine Beschleunigung des Luftstromes, also eine Düsenwirkung, und an den innenliegenden Lamellen 6, d. h. vor dem am Tragrahmen 2 befestigten, in der Zeichnung nicht dargestellten Luftfilter, eine Umsetzung der Strömung großer Geschwindigkeit und kleinen Druckes in eine Strömung kleiner Geschwindigkeit und großen Drucks, also eine Diffusorwirkung auftritt. Hierdurch wird beim Lufteintritt eine optimale Abscheidung von Regen und anderen Verunreinigungen aus der. Luft erreicht. Beim Luftaustritt ergibt sich eine gleichmäßige Beaufschlagung der gesamten Filterfläche des Luftfilters mit geringer Luftgeschwindigkeit, wodurch die Abscheidung erheblich verbessert und die Standzeit des Filters verlängert wird. Bei den in A b b. 1 links dargestellten Lamellen liegen die Enden 9 der Lamellenschenkel 5a und 6a in der durch die Stoßfuge 10 der Einsatzrahmen 3 bzw. 4 gebildeten Ebene, während sie sich bei den rechts dargestellten Lamellen überdecken, d. h. in verschiedenen lotrechten parallelen Ebenen liegen. .

Für Fahrzeuge, die nur in einer Richtung oder vorzugsweise nur in einer Richtung fahren, sind Lamellen nach den Ausführungsbeispielen gemäß Abb.2 bis 4 vorgesehen. Hierbei sind die einzelnen Lamellen 5'; 5"; 5'" bzw. 6'; 6"; 6'" mit verschieden langen Schenkeln 5b, 5c; 5b', 5c'; 5b", 5c" bzw. 6b, 6c; 6b', 6c'; 6b", 6c" ausgebildet, d. h. daß die Schenkel mit der durch die Stoßfuge 10 der Einsatzrahmen gebildeten, in der Zeichnung strichpunktiert angedeuteten Ebene verschiedene Winkel einschließen. In A b b. 2 sind die Lamellen gleich oder verschieden hoch, in A b b. 3 verschieden und verschieden hoch. Durch diese Ausbildung läßt sich der Druckverlust im Lüftungsgitter vermindern. In der A b b. 4 sind zusätzlich die Abstände der Enden 9 der einen Reihe der Lamellen 5'" von den zwischen diesen liegenden Enden der anderen Reihe der Lamellen 6'" verschieden groß. Hierbei ist der in Fahrtrichtung vorn gelegene Spalt 16a breiter als der in Fahrtrichtung hinten liegende Spalt 160. Wenn es die Verhältnisse erfordern, kann auch die umgekehrte Spaltanordnung angewendet werden. Auch durch diese Ausbildung wird bei Fahrzeugen, die vorzugsweise nur in einer Richtung fahren, eine optimale Abscheidung der Luftverunreinigungen bei minimalem Druckverlust erreicht. Selbstverständlich lassen sich im Bedarfsfalle alle dargestellten Lamellenformen miteinander kombinieren.

In den A b b. 5 und 6 sind Lamellen 50 bzw. dargestellt, die im Bereich des Lamellenrückens 11 auf ihrer Innenseite 17 mit einer längslaufenden Entwässe-

rungsnut 18 bzw. 18' versehen sind. Die Entwässerungsnuten 18 sind mit scharfen Übergangskanten 19 zur Innenfläche 20 der Lamellen 50 bzw. 60 ausgebildet. Hierdurch kann die Abscheidung von Wasser und sonstigen Verunreinigungen der Luft in den Lamellen verbessert werden, da das Wasser bzw. die Staubpartikel in der hinter den Übergangskanten 19 gebildeten öffnung (Entwässerungsnut 18) unbeeinflußt vom Luftstrom nach unten ablaufen bzw. ausfallen können. Die Lamellen können, wie Abb.5 zeigt, gezogen sein und beispielsweise aus Stahl, Leichtmetall oder auf einem Extruder mit dem Lamellenprofil entsprechender Düse aus Kunststoff hergestellt werden. Auch sind Lamellen aus glasfaserverstärktem Polyester oder anderen Stoffen möglich. Stets ist mindestens die Oberfläche - mit einer für den vorgesehenen Zweck geeigneten Schicht zu versehen. Die Lamelle nach A b b. 6 ist aus einem abgebogenen Blechstreifen hergestellt, an den die Übergangskanten 19 angeschweißt oder angenietet sind.

Die Abb. 7 bis 10 zeigen Vorrichtungen, die eine Verstellung der im Fahrzeug eingebauten Lüftungsgitter bzw. deren Lamellen 55 bzw. 66 oder Lamellenreihen erlauben. Sie sind zur Erläuterung der Verschiebungen bzw. Winkeländerungen der Lamellen stark schematisiert dargestellt. Hierzu ist gemäß A b b. 7 jede Lamelle im Bereich ihres Lamellenrückens 11 mit einem Scharnier 21 versehen. Die jeweils parallel oder etwa parallel zueinander liegenden Lamellenschenkel 55a bzw. 66a sind mittels eines Gestänges 22 bzw. 22a miteinander verbunden, das durch nicht dargestellte Hebel in Pfeilrichtung so verstellt werden kann, daß der von den Lamellenschenkeln eingeschlossene Winkel einstellbar ist. Ferner kann mindestens eine, im Bedarfsfalle die oberste Lamellenreihe mit einer Gleitführung 23 versehen sein, wodurch sich der Abstand der Lamellenreihen in Pfeilrichtung voneinander einstellen läßt.

In A b b. 8 ist eine Vorrichtung schematisch dargestellt, die eine Einstellung des durch die Lamellenschenkel 90 eingeschlossenen Winkels für jede einzelne Lamelle erlaubt. Die Lamellen sind hierzu ebenso wie in A b b. 7 im Bereich ihres Lamellenrückens 11 mit einem Scharnier 21 versehen. Die beiden Lamellenschenkel sind ferner durch eine Lasche 24 verbunden, die an einem Winkelschenkel mittels eines Bolzens 25, einer Schraube od. dgl. drehbar und am anderen Winkelschenkel mittels eines Langloches 26 und eines Bolzens 27 verschiebbar gelagert ist. Mittels eines in der Laschenmitte angeordneten Gestänges 28 läßt sich der so durch die Lamellenschenkel eingeschossene Winkel für jede einzelne Lamelle einstellen. Die Verstellorgane sind hierbei so ausgebildet und angeordnet, daß der Luftstrom im Gitter praktisch nicht beeinflußt wird.

Gemäß den Abb.9 und 10 sind die Lamellen des Lüftungsgitters in einer Führung ein- und feststellbar gelagert, so daß die Abstände von Mitte Lamelle zu Mitte Lamdle einstellbar sind, d.h. der Abstand des Scharniers 21 eines Lamellenrückens zum Scharnier des benachbarten Lamellenrückens kann vergrößert oder verkleinert werden. Hierzu sind die äußeren Lamellen 55 und die inneren Lamellen 66 eines Lüftungsgitters in Führungen 29 ein- und feststellbar gelagert. Abb. 10 zeigt die Verstellmöglichkeit der Lamellenabstände gegenüber dem Lüftungsgitter nach A b b. 9. Mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Gestänge, Bowdenzüge od. dgl. werden die Lamellen in Pfeilrichtung verschieden verstellt bzw. verschoben, also die in den A b b. 9 bzw. 10 von links gesehen zweite Lamelle vom Punkt 30 nach Punkt 30', die dritte Lamelle vom Punkt 31 zum Punkt 3Γ, die vierte Lamelle von Punkt 32 zum Punkt 32' usw. und zugleich, z. B. analog den Bewegungen nach den A b b. 7 und 8, die Abstände der Lamellenreihen vergrößert und die von den Lamellenschenkeln eingeschlossenen Winkel verkleinert. Hierdurch wird jedoch die Breite des Lüftungsgitters verkürzt, so daß zwischen den lotrechten Schenkeln des Tragrahmens und den Lamellen ein freier Raum entsteht, so daß das Luftfilter direkt mit der staubigen bzw. feuchten Luft beaufschlagt und die Luftströmung im Lüftungsgitter ungünstig beeinflußt wird. Um dies zu verhindern, werden beim Ausführungsbeispiel nach A b b. 10 zwischen der ersten bzw. letzten Lamelle und dem Tragrahmen nicht dargestellte Abdeckbleche bzw. luftdichte Jalousien vorgesehen.

Es ist aber auch möglich, das Lüftungsgitter so einzustellen, daß es bei kleinstem Abstand von Mitte Lamelle zu Mitte Lamelle den Tragrahmenausschnitt noch vollständig abdeckt und bei größtem Abstand der Lamellen der den Tragrahmen überragende Teil des Lüftungsgitters in oder neben der Fahrzeugwand liegt.

Durch diese Vorrichtungen gemäß den A b b. 7 bis 10 lassen sich die entsprechend der Fahrgeschwindigkeit bzw. Fahrtrichtung günstigsten Winkel zwischen den Lamellenschenkeln bzw. der günstigste Abstand zwischen den Lamellen bzw. den Lamellenreihen von Hand oder auch automatisch, z. B. mittels die Hebel bzw. die Gestänge in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit bzw. der Fahrtrichtung des Fahrzeuges betätigenden Servomotoren einstellen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Lüftungsgitter für Fahrzeuge, insbesondere für Schienenfahrzeuge, mit einem in der Fahrzeugwand befestigten Tragrahmen zur Aufnahme von zwei hintereinander angeordneten Reihen lotrechter und im Abstand voneinander stehender Lamellen V-förmigen Querschnittes, wobei die Lamellen der beiden Reihen zueinander versetzt angeordnet und mit den Schenkeln der V-Form sich mit Abstand überlappend einander zugewandt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellenschenkel (5a; 5b; 5c; 5b'; 5c'; 5b"; 5c"; 6a; 6b; 6c; 6b'; 6c'; 6b"; 6c") in an sich bekannter Weise im Bereich ihrer Enden (9) senkrecht zur Fahrzeugwand (1) abgebogen sind, daß die Enden (9) tropfenförmig ausgebildet sind und daß die Lamellenschenkel (5a; 5b; 5c; 5b'; 5c'; 5b"; 5c"; 6a; 6b; 6c; 66'; 6c'; 6b"; 6c";) in der Ausführung für Fahrzeuge mit niedriger und mittlerer Fahrgeschwindigkeit (z. B. Rangierlokomotiven) einen Winkel (λ) von etwa 30° und für Fahrzeuge mit höherer Fahrgeschwindigkeit (z. B. Schnellzuglokomotiven) einen Winkel («) von etwa 90° bis 100° einschließen.

2. Lüftungsgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (6") der einen Reihe längere Schenkel aufweisen als die Lamellen (5") der anderen Reihe.

3. Lüftungsgitter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise jede Lamelle (5' bzw. 6') einen kürzeren und einen längeren Schenkel aufweist.

4. Lüftungsgitter nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände der Enden (9) der einen Reihe der Lamellen (5'") von den zwischen diesen liegenden Enden (9) der anderen Reihe der Lamellen (6'") verschieden groß sind.

5. Lüftungsgitter nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Lamelle (50 bzw. 60) im Bereich des Lamellenrückens (11) auf ihrer Innenseite mit einer längslaufenden Entwässerungsnut (18 bzw. 18') versehen ist.

6. Lüftungsgitter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entwässerungsnut (18 bzw. 18') scharfe Übergangskanten (19) zur Innenfläche (20) der Lamelle (50 bzw. 60) aufweist.

7. Lüftungsgitter nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß der von den Lamellenschenkeln (55a; 66a) eingeschlossene Winkel der beiden Lamellenreihen in an sich bekannter Weise einstellbar ist.

8. Lüftungsgitter nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Lamellenreihen einstellbar ist.

9. Lüftungsgitter nach einem der Ansprüche 7 und

8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Winkel bzw. Abstände mittels eines von Hand betätigten Übertragungsgestänges (22, 22a; 28) erfolgt.

10. Lüftungsgitter nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Winkel bzw. Abstände mittels Servomotoren in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit bzw. der Fahrtrichtung des Fahrzeuges erfolgt.

11. Lüftungsgitter nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen im Bereich des Lamellenrückens (11) mit einem Scharnier (21) versehen sind.

12. Lüftungsgitter nach einem dör Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (55 bzw. 66) in einer Führung (29) so ein- und feststellbar gelagert sind, daß die Abstände von Mitte Lamelle zu Mitte Lamelle einstellbar sind, gegebenenfalls unter gleichzeitiger Verstellung des durch die Lamellenschenkel eingeschlossenen Winkels.